CN111842198B - 一种vl外星轮自动分组仪 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种VL外星轮自动分组仪，包括检测部分、进料部分和出料分组部分，检测部分包括基面识别装置、圆周定位装置以及测量装置，基面识别装置与进料部分连接，用于判定工件基面的朝向是否正确，如果是则继续将工件向下流转至圆周定位装置，如果否则将工件翻转后再向下流转至圆周定位装置；圆周定位装置用于将工件的方位调整到与测量装置的检测方位相同的位置；测量装置用于测量检测工件时位移传感器的实际压缩量，将实际压缩量与标准压缩量进行比较，得出工件的PCD值，标准压缩量为通过标准测量仪器测量标准样件时位移传感器的压缩量获得的。该VL外星轮自动分组仪解决了VL外星轮的自动分组问题，自动化程度高，测量误差小，分组精准。

Description

一种VL外星轮自动分组仪

技术领域

本发明涉及VL外星轮PCD值检测分组技术领域，特别是涉及一种VL外星轮自动分组仪。

背景技术

汽车传动轴是车轮转动的直接驱动件，汽车运行时发动机输出扭矩，经过多级变速和主动器传递给传动轴，再由传动轴传递到车轮上，从而推动汽车前进或倒行，所以传动轴是汽车传递扭矩的一个重要零件。万向节作为汽车传动轴的主要受力部件，改变着动力传递的方向。其中，外星轮是轿车传动轴上等速万向节的一个非常重要的零件，其球道跨球距(PCD值)精度要求高，尺寸公差仅为0.05mm，内、外星轮配合间隙合理匹配，才能进行轴向相对移动，从而使汽车平稳行驶。所以VL节外星轮工作情况及其复杂，它的性能优劣直接影响汽车传动的安全性和可靠性。

现有技术中，外星轮进行智能检测、分组一直是有待解决的问题，由于其精度要求高，且三组球道存在角度加工误差，测量更是难上加难。现有技术中外星轮的测量依赖于三坐标测量机、内径量表测量等。

汽车行驶想要达到最佳传动，外星轮需要和内星轮进行合适的选配，成为一组配合件。所以需要内、外星轮根据PCD值公差进行分组，最优间隙装配使用。现如今在生产过程中，外星轮分组都是根据其公差范围对应组别进行分组，然后人工在不同组的外星轮上进行标记。

但是，上述这些外星轮PCD值的测量方法，三坐标测量对操作者水平和熟练程度要求较高，并且效率低，成本高。专用量具虽然便捷，但效率低，操作繁琐容易误判，准确度与操作者的操作水平、熟练程度关系极大，故测量误差较大、且不能读取实际数值等种种测量缺点。

另外，在外星轮分组的过程中容易发生漏判、误判、操作性差、工作效率低。现有技术外星轮的检测、分组的整个过程，检测与分组分开进行，需要的工作量大、操作人员多、存在测量误差大，各种不可控因素等缺点。

综上所述，如何提供一种用于VL外星轮自动检测、激光标刻、二维码识别、分组筛选、精确追溯的智能在线检测设备，是目前本领域技术人员急需解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种VL外星轮自动分组仪，该VL外星轮自动分组仪能够智能在线实现对VL外星轮自动检测、激光标刻、二维码识别、分组筛选、精确追溯，解决了VL外星轮的自动分组问题，自动化程度高，测量误差小，分组精准。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

一种VL外星轮自动分组仪，包括检测部分、分别与所述检测部分的上料台和下料位置连接的进料部分和出料分组部分，所述检测部分包括设置于工作台上的基面识别装置、圆周定位装置以及测量装置，

基面识别装置与进料部分连接，用于判定工件基面的朝向是否正确，如果是则继续将工件向下流转至圆周定位装置，如果否则将工件翻转后再向下流转至圆周定位装置；

圆周定位装置用于将工件的方位调整到与测量装置的检测方位相同的位置；

测量装置用于测量检测工件时位移传感器的实际压缩量，将实际压缩量与标准压缩量进行比较，得出工件的PCD值，所述标准压缩量为通过标准测量仪器测量标准样件时位移传感器的压缩量获得的，所述标准样件的PCD值已知。

优选地，所述测量装置包括定位基准板、等分分布于所述定位基准板周部的多组测量单元、安装于所述定位基准板上端面且具有开口的导向块，

所述测量单元包括与定位基准板相对固定的固定座、固定于所述固定座侧面的伸缩缸、固定于所述固定座外端上端面的位移传感器、固定于所述固定座中间槽的两根导向轴、套装于所述导向轴上的滑块和压缩弹簧、固定于所述滑块上端面的固定块，所述位移传感器和固定块的外端通过测量弹簧连接，所述伸缩缸和滑块通过顶杆连接，所述压缩弹簧位于所述滑块和固定座的内端之间，所述固定块的内端有能够与工件球道相配合且能够伸出所述开口与工件球道相切的测头。

优选地，所述测量单元包括一对定位测量单元和若干对浮动测量单元，所述定位测量单元的两根导向轴和滑块孔之间均设置有直线轴承，所述浮动测量单元的其中一根导向轴和滑块孔之间设置有直线轴承，另一根导向轴与滑块孔之间留有间隙。

优选地，还包括标定装置，所述标定装置包括标定基座和安装于所述标定基座上的定位球，

还包括旋转机械手，旋转机械手位于标定装置、圆周定位装置、测量装置、出料分组部分中心，用于对在标定装置、圆周定位装置、测量装置、出料分组部分上的工件进行搬运。

优选地，所述旋转机械手包括伺服电机、与所述伺服电机通过同步齿形带和同步带轮连接的旋转主轴、用于固定所述旋转主轴的主轴基座、固定于所述旋转主轴上端的固定架、均匀分布于所述固定架上的四个滑台座、分别通过上下气缸安装于滑台座上的气动夹爪，所述标定装置、圆周定位装置、测量装置、出料分组部分相隔90°分布。

优选地，基面识别装置包括机架、固定于机架上的横移气缸和具有顶升块的上料台、设置于所述上料台末端的挡块和正反检测传感器、固定于所述机架下且与顶升块连接的顶升气缸、安装于所述机架上且与横移气缸连接的横移滑台、固定于所述横移滑台上的升降气缸、安装于所述横移滑台上且与升降气缸连接的升降滑台、安装于所述升降滑台上的旋转气缸、安装于所述旋转气缸上的夹爪气缸、与所述夹爪气缸连接的开口夹。

优选地，所述出料分组部分包括框架、与所述下料位置连接的下料输送带、设置于所述下料输送带的下料口处的读码器和激光标刻机、与所述下料输送带垂直连接的多条分组存放辊道、设置于所述下料输送带处且分别与每条所述分组存放辊道对应的多个下料推送气缸。

优选地，所述分组存放辊道包括多条合格品辊道和不合格品辊道，所述不合格品辊道上设置有封盖，所述封盖上设置有机械锁；

所述分组存放辊道为前高后低的无动力辊轴；所述分组存放辊道的侧面设置有对射传感器。

优选地，所述进料部分包括架体、设置于所述架体上的整流输送带和与所述上料台垂直连接的上料输送带、设置于所述上料输送带末端且与所述上料台平行设置的上料推送气缸、设置于所述整流输送带后端上面用于阻隔工件向上料输送带一侧移动的三角挡板。

优选地，所述整流输送带和上料输送带通过驱动电机和传动链条驱动，所述整流输送带的驱动电机为正反转电机；

所述上料输送带的外侧设置有用于调节所述上料输送带宽度的宽度限位板，所述上料输送带的后部设置有限高块，所述上料输送带的末端设置有末端限位块。

本发明所提供的VL外星轮自动分组仪，包括检测部分、分别与检测部分的上料台和下料位置连接的进料部分和出料分组部分，检测部分包括设置于工作台上的基面识别装置、圆周定位装置以及测量装置，

基面识别装置与进料部分连接，用于判定工件基面的朝向是否正确，如果是则继续将工件向下流转至圆周定位装置，如果否则将工件翻转后再向下流转至圆周定位装置；

圆周定位装置用于将工件的方位调整到与测量装置的检测方位相同的位置；

测量装置用于测量检测工件时位移传感器的实际压缩量，将实际压缩量与标准压缩量进行比较，得出工件的PCD值，标准压缩量为通过标准测量仪器测量标准样件时位移传感器的压缩量获得的，标准样件的PCD值已知。

应用本发明实施例所提供的技术方案，用于对汽车传动轴球笼伸缩式外星轮的PCD值进行检测分组，相比通常的外星轮检测、分组仪器，本发明所提供的VL外星轮自动分组仪利用位移传感器测出PCD值，通过工件球道PCD值的测量结果，对工件进行分组筛选，实现自动检测工件的公差和分组，测量误差较小，使结果更为精密，减少了误差的产生；自动化程度较高，工作效率较高，操作简便，准确度与操作者的操作水平、熟练程度关系较小。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明中一种具体实施方式所提供的VL外星轮自动分组仪的结构示意图；

图2为进料部分的结构示意图；

图3为检测部分的结构示意图；

图4为基面识别装置的结构示意图；

图5为圆周定位装置的结构示意图；

图6为测量装置的结构示意图；

图7为浮动测量单元的结构示意图；

图8为定位测量单元的结构示意图；

图9为旋转机械手的结构示意图；

图10为标定装置的结构示意图；

图11为出料分组部分的结构示意图。

附图中标记如下：

检测部分1、进料部分2、出料分组部分3、基面识别装置11、圆周定位装置12、测量装置13、旋转机械手14、标定装置15、上料输送带21、整流输送带22、三角挡板23、上料推送气缸24、末端限位块25、驱动电机26、限高块27、宽度限位板28、下料输送带31、读码器32、激光标刻机33、下料推送气缸34、机械锁35、不合格品辊道36、合格品辊道37、横移滑台111、旋转气缸112、开口夹113、导向杆114、横移气缸115、上料台116、顶升气缸117、顶升块118、挡块119、正反检测传感器1110、夹爪气缸1111、升降滑台1112、升降气缸1113、步进电机121、芯轴基座122、轴向定位座123、圆周检测传感器124、定位基准板131、浮动测量单元132、定位测量单元133、导向块134、伸缩缸1300、位移传感器1301、固定块1302、直线轴承1303、导向轴1304、测头1305、压缩弹簧1306、滑块1307、固定座1308、顶杆1309、伺服电机141、旋转主轴142、气动夹爪143、上下气缸144、主轴基座145、标定基座151、定位球152。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种VL外星轮自动分组仪，该VL外星轮自动分组仪能够智能在线实现对VL外星轮自动检测、激光标刻、二维码识别、分组筛选、精确追溯，解决了VL外星轮的自动分组问题，自动化程度高，测量误差小，分组精准。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参考图1至图11，图1为本发明中一种具体实施方式所提供的VL外星轮自动分组仪的结构示意图；图2为进料部分的结构示意图；图3为检测部分的结构示意图；图4为基面识别装置的结构示意图；图5为圆周定位装置的结构示意图；图6为测量装置的结构示意图；图7为浮动测量单元的结构示意图；图8为定位测量单元的结构示意图；图9为旋转机械手的结构示意图；图10为标定装置的结构示意图；图11为出料分组部分的结构示意图。

在一种具体实施方式中，本发明所提供的VL外星轮自动分组仪，包括检测部分1、分别与检测部分1的上料台116和下料位置连接的进料部分2和出料分组部分3，检测部分1包括设置于工作台上的基面识别装置11、圆周定位装置12以及测量装置13，

基面识别装置11与进料部分2连接，用于判定工件基面的朝向是否正确，如果是则继续将工件向下流转至圆周定位装置12，如果否则将工件翻转后再向下流转至圆周定位装置12；

圆周定位装置12用于将工件的方位调整到与测量装置13的检测方位相同的位置；

测量装置13用于测量检测工件时位移传感器1301的实际压缩量，将实际压缩量与标准压缩量进行比较，得出工件的PCD值，标准压缩量为通过标准测量仪器测量标准样件时位移传感器1301的压缩量获得的，标准样件的PCD值已知。

上述结构中，VL外星轮自动分组仪包括检测部分1、进料部分2和出料分组部分3，进料部分2与检测部分1的上料台116连接，出料分组部分3与检测部分1的下料位置连接，工件从进料部分2上料，之后进入检测部分1的上料台116，检测部分1测量工件的PCD值，之后从下料位置进入出料分组部分3，完成下料。优选地，检测部分1的精密部分加有保护装置。

检测部分1包括基面识别装置11、圆周定位装置12以及测量装置13，基面识别装置11、圆周定位装置12以及测量装置13均安装于工作台上。

需要说明的是，工件的圆周方向上具有一圈环槽，远离环槽的一面称之为正面，靠近环槽的一面称之为反面，在测量工件PCD值的过程中，需要工件正面朝上，也就是环槽在靠近底面的一侧。

基面识别装置11具有上料台116，上料台116与进料部分2连接，工件自进料部分2推送至进入上料台116。基面识别装置11上具有激光传感器，能够检测工件上环槽的位置，并把位置信息传输给控制器，控制器就能够判定工件基面的朝向是否正确。如果正确，也就是正面朝上，则继续将工件向下流转至圆周定位装置12；如果不正确，也就是正面朝下，则将工件翻转180°，将正面从下转向上，之后再将工件向下流转至圆周定位装置12。

基面识别装置11能够在自动识别基面是否正确的情况下，再对放置有误的工件进行180°翻转修正，对工件的基面进行自动识别，使工件正确的放置，这样可以使工件在进料端散乱放置，节约了时间成本。

圆周定位装置12上设置有激光传感器，能够检测工件的球道方位是否与测量装置13的测头1305方位相同，如果不相同，则将工件的方位调整到与测量装置13的检测方位相同的位置，将工件圆周方向定位，使工件进入检测装置的方向正确，与检测装置工位的测头1305位置对应。

具体地说，圆周定位装置12包括步进电机121、轴向定位座123、圆周检测传感器124，

轴向定位座123与步进电机121的输出轴通过芯轴基座122和定位轴连接，圆周检测传感器124设置于轴向定位座123的侧面，开口夹113能够到达轴向定位座123处。圆周定位装置12在圆周方向自动修正工件的角度误差，自动定位检测工件，为后续检测定位做好准备工作。

测量装置13设置有位移传感器1301和测头1305，检测工件时，工件的球道与测头1305接触，测头1305的固定块1302压缩位移传感器1301的测量弹簧，以此就可以测量位移传感器1301的实际压缩量。

本申请的VL外星轮自动分组仪采用比较法测量，通过数值比较进行标定和检验测量装置13的准确性。因此需要标定检测标准样件时，位移传感器1301的标准压缩量。检测标准压缩量时，标准样件送至测量装置13的测量工位，通过标准测量仪器测量标准样件时位移传感器1301的压缩量，记录各个位移传感器1301压缩量，并用于测量工件时位移传感器1301压缩量进行比较计算。

需要说明的是，标准样件的PCD值已知，PCD值即三组球道跨球距拟合圆的分度圆直径。标准样件的模拟工件状态需要与测量工件的模拟工件状态相同，球道的道数相同，比如有3组球道的工件。

当测量出实际压缩量和标准压缩量后，将实际压缩量与标准压缩量进行比较和计算，得出工件的PCD值。

应用本发明实施例所提供的技术方案，用于对汽车传动轴球笼伸缩式外星轮的PCD值进行检测分组，相比通常的外星轮检测、分组仪器，本发明所提供的VL外星轮自动分组仪利用位移传感器1301测出PCD值，通过工件球道PCD值的测量结果，对工件进行分组筛选，实现自动检测工件的公差和分组，测量误差较小，使结果更为精密，减少了误差的产生；自动化程度较高，工作效率较高，操作简便，准确度与操作者的操作水平、熟练程度关系较小。

在上述具体实施方式的基础上，测量装置13包括定位基准板131、等分分布于定位基准板131周部的多组测量单元、安装于定位基准板131上端面且具有开口的导向块134，

测量单元包括与定位基准板131相对固定的固定座1308、固定于固定座1308侧面的伸缩缸1300、固定于固定座1308外端上端面的位移传感器1301、固定于固定座1308中间槽的两根导向轴1304、套装于导向轴1304上的滑块1307和压缩弹簧1306、固定于滑块1307上端面的固定块1302，位移传感器1301和固定块1302的外端通过测量弹簧连接，伸缩缸1300和滑块1307通过顶杆1309连接，压缩弹簧1306位于滑块1307和固定座1308的内端之间，固定块1302的内端有能够与工件球道相配合且能够伸出开口与工件球道相切的测头1305。

上述结构中，测量装置13包括定位基准板131、多组测量单元和导向块134，多组测量单元等分分布于定位基准板131的周部，测量单元的组数和球道的组数相等，比如测量具有3组球道的工件，测量单元的数量为3组。导向块134安装于定位基准板131的上端面，导向块134呈中空球笼型，侧面具有开口，开口的数量与测量单元的数量相等。

测量单元包括固定座1308、伸缩缸1300、位移传感器1301、导向轴1304、滑块1307、压缩弹簧1306、固定块1302，固定座1308等分固定在定位基准板131的侧面，与定位基准板131相对固定。

固定座1308呈凹形，固定座1308的中间凹槽固定有两根导向轴1304，两根导向轴1304在竖直平面内平行设置，滑块1307和压缩弹簧1306套装于导向轴1304上，滑块1307和压缩弹簧1306能够沿导向轴1304移动，导向轴1304具有支撑和导向作用。压缩弹簧1306位于滑块1307和固定座1308的内端之间，也就是滑块1307靠外，压缩弹簧1306靠内，压缩弹簧1306处于压缩状态，对滑块1307产生向外推力。

伸缩缸1300固定于固定座1308的外侧侧面，伸缩缸1300和滑块1307通过顶杆1309连接，伸缩缸1300能够驱动固定座1308沿导向轴1304向前移动，伸缩缸1300缩回，顶杆1309与滑块1307脱开，压缩弹簧1306伸缩推动滑块1307向后移动，也就是向外侧移动。

固定块1302固定于滑块1307的上端面，与滑块1307同步运动。固定块1302的内端有测头1305，测头1305与工件球道尺寸一致，能够与工件球道相配合，可以为钢球。测头1305能够穿过导向块134的开口，伸出开口与工件球道相切时，对工件球道进行测量；缩回到导向块134的球笼内时，可以将工件安装于定位基准板131，避免测头1305与工件接触，方便工件安装。

优选地，固定块1302与滑块1307为可拆卸连接，比如用螺钉紧固，方便更换测头1305和固定块1302，可以兼容不同规格的工件进行测量。

位移传感器1301固定于固定座1308外端的上端面，位移传感器1301的外侧具有测量弹簧，测量弹簧和固定块1302的外端连接，固定块1302随滑块1307向后移动时，固定块1302压缩测量弹簧，以此得到位移传感器1301的压缩值。

具体测量过程为：

放置被测工件之前，伸缩缸1300带动顶杆1309推动滑块1307沿导向轴1304向前运动，压缩弹簧1306继续被压缩压缩，测头1305缩回导向块134的球笼内。

被测工件置于测量工位时，其中一组测量单元的伸缩缸1300缩回，压缩弹簧1306伸缩推动滑块1307向后慢慢移动，这组测量单元的测头1305与工件球道贴合后停止移动，完成工件定位。

在测头1305与工件球道贴合的过程中，固定块1302的外端与位移传感器1301接触，固定块1302压缩测量弹簧。

工件定位完成后，其余测量单元的伸缩缸1300同时收回，测头1305与工件球道贴合。获取所有位移传感器1301的压缩值，并与标准样件的标准压缩量进行比较，得出工件实际PCD测量值。

此测量方式，测量误差较小，测量分辨率达到0.001mm，测量的精度≤±0.001，在整个设备的运行中，检测节拍不大于20s，使结果更为精密，减少了误差的产生；自动化程度较高，工作效率较高，操作简便，准确度与操作者的操作水平、熟练程度关系较小；如进行更换产品测量机构能够进行快速更换、调整以及精确定位；测量装置13的活动部分加装有限位装置、防撞装置、缓冲装置，降低冲击损坏。

优选地，定位基准板131上端面可以设置有多个定位块，多个定位块等高，对工件放置进行初步定位。

定位基准板131上端面可以设置有接近开关，接近开关可以感应工件是否放置到位。

进一步优化上述技术方案，测量单元包括一对定位测量单元133和若干对浮动测量单元132，定位测量单元133和浮动测量单元132的连接方式大部分相同。

定位测量单元133的两根导向轴1304和滑块1307孔之间均设置有直线轴承1303，测头1305和滑块1307不能摆动，测头1305与工件球道准确贴合，工件实现自动定位。

浮动测量单元132的其中一根导向轴1304和滑块1307孔之间设置有直线轴承1303，另一根导向轴1304与滑块1307孔之间留有间隙，具体地说，上导向轴1304和滑块1307孔之间设置有直线轴承1303，下导向轴1304与滑块1307孔之间留有1mm间隙，这样测头1305可沿上导向轴1304轴心有一定摆动幅，因测头1305沿导向轴1304的轴心有摆动幅，可消除工件球道角度加工误差，自动修正补偿工件角度误差，使测头1305与工件球道完全贴合。

另一种较为可靠的实施例中，在上述任意一个实施例的基础之上，还包括标定装置15，标定装置15包括标定基座151和定位球152，标准样件存放在标定基座151上，标准样件的存放位置固定，到处寻找标准样件，取放较为方便，节省时间。该VL外星轮自动分组仪执行标定程序时，标准样件送至检测装置的测量工位，用于记录各个位移传感器1301压缩量，并用于测量工件时位移传感器1301压缩量进行比较计算。

标定基座151上设置有定位球152，比如2个定位球152固定在标定基座151，定位球152与标准样件球道贴合，用于定位标准样件的方向，以便快速、准确与检测装置工位的测头1305位置对应。

进一步优化上述技术方案，还包括旋转机械手14，旋转机械手14位于标定装置15、圆周定位装置12、测量装置13、出料分组部分3的中心，用于对在标定装置15、圆周定位装置12、测量装置13、出料分组部分3上的工件和标准样件进行搬运，完成工件和标准样件在标定装置15、圆周定位装置12、测量装置13、出料分组部分3下料位置之间的搬运，搬运工件较为方便、省力，实现自动化搬运工件和标准样件。

在其它部件不改变的情况下，旋转机械手14包括伺服电机141、旋转主轴142、主轴基座145、固定架、滑台座和气动夹爪143，旋转主轴142与伺服电机141通过同步齿形带和同步带轮连接，伺服电机141驱动旋转主轴142转动。伺服电机141侧面有主轴基座145，主轴基座145有安装孔，旋转主轴142安装于主轴基座145的安装孔内，主轴基座145用于固定旋转主轴142。

旋转主轴142的上端固定有固定架，固定架上有多个支架，优选地，多个支架均匀分布。多个滑台座分别固定于固定架的多个支架上，气动夹爪143安装于滑台座上，气动夹爪143与上下气缸144连接，在上下气缸144的驱动下，气动夹爪143可沿滑台座上下移动。

优选地，支架、滑台座和气动夹爪143的数量均为4个，标定装置15、圆周定位装置12、测量装置13、出料分组部分3相隔90°分布，伺服电机141每转动90度，可以将工件搬运至下一工位，实现流水线作业。

具体工作流程为：上下气缸144下降，气动夹爪143夹紧工件后，上下气缸144升起，气动夹爪143夹紧工件升起，再由伺服电机141驱动同步带工作，带动旋转主轴142旋转90度。上下气缸144下降，气动夹爪143松开，工件落至工位。上述流程反复执行，完成工件在各工位之间搬运。

本发明所提供的VL外星轮自动分组仪，在其它部件不改变的情况下，基面识别装置11包括机架、固定于机架上的横移气缸115和具有顶升块118的上料台116、设置于上料台116末端的挡块119和正反检测传感器1110、固定于机架下且与顶升块118连接的顶升气缸117、安装于机架上且与横移气缸115连接的横移滑台111、固定于横移滑台111上的升降气缸1113、安装于横移滑台111上且与升降气缸1113连接的升降滑台1112、安装于升降滑台1112上的旋转气缸112、安装于旋转气缸112上的夹爪气缸1111、与夹爪气缸1111连接的开口夹113。

上述结构中，基面识别装置11包括机架、上料台116、挡块119、正反检测传感器1110、顶升气缸117、横移滑台111、升降气缸1113、升降滑台1112、旋转气缸112、夹爪气缸1111和开口夹113。

上料台116固定于机架上，上料台116的后端具有顶升块118，工件停留于顶升块118上。顶升气缸117固定于机架下，顶升气缸117与顶升块118连接，顶升气缸117能够驱动顶升块118上下移动。

上料台116的末端设置有挡块119，优选地，挡块119为V形块，工件的后端面顶于挡块119上，具有限位作用。

上料台116的末端位置设置有正反检测传感器1110，用于检测工件环槽的位置，以此判断工件的基面正反，检测较为准确、可靠。

横移气缸115固定于机架上，横移滑台111安装于机架上，横移滑台111与横移气缸115连接，横移气缸115可驱动横移滑台111横向移动。圆周定位装置12位于基面识别装置11，以此可以将工件从基面识别装置11平移转移至圆周定位装置12。

升降气缸1113固定于横移滑台111上，升降滑台1112安装于横移滑台111上，旋转气缸112安装于升降滑台1112上，夹爪气缸1111安装于旋转气缸112上，开口夹113与夹爪气缸1111连接，通过夹爪气缸1111可以使开口夹113夹紧工件，通过旋转气缸112可以翻转工件。

升降滑台1112与升降气缸1113连接，升降气缸1113可驱动升降滑台1112在横移滑台111上升降，以此将工件提升至圆周定位装置12的高度，以便顺利将工件横移至圆周定位装置12。

优选地，开口夹113的上端和下端均设置有托板，开口夹113夹紧工件时，工件压于托板上，防止工件从开口夹113中脱落。

具体工作过程为：工件由进料部分2的上料推送气缸24沿上料台116推送到末端挡块119，正反检测传感器1110检测工件方向，之后顶升气缸117连接顶升块118顶起工件至开口夹113位置，夹爪气缸1111带动开口夹113夹紧工件，升降气缸1113带动升降滑台1112升起。若工件基面方向正确，由横移气缸115带动横移滑台111将工件搬运至下工位后开口夹113松开返回；若工件基面方向错误，则旋转气缸112带动工件旋转180度后，搬运至下工位，对工件基面实现自动识别和翻转。

优选地，上料台116的固定台上具有台阶，防止工件打滑。

进一步地，机架的两侧设置有导向杆114，导向杆114与横移气缸115的轴向相同，横移滑台111的导向孔套装于导向杆114上，横移滑台111沿导向杆114移动，防止横移滑台111跑偏。

本发明所提供的VL外星轮自动分组仪不应被限制于此种情形，在其它部件不改变的情况下，出料分组部分3包括框架、与下料位置连接的下料输送带31、设置于下料输送带31的下料口处的读码器32和激光标刻机33、与下料输送带31垂直连接的多条分组存放辊道、设置于下料输送带31处且分别与每条分组存放辊道对应的多个下料推送气缸34。

上述结构中，出料分组部分3包括框架、下料输送带31、读码器32、激光标刻机33、分组存放辊道和下料推送气缸34。

下料输送带31与测量装置13的下料位置连接，多条分组存放辊道与下料输送带31垂直连接，下料输送带31处设置有多个下料推送气缸34，每个分组存放辊道放置不同规格的工件。多个下料推送气缸34分别与每条分组存放辊道对应，工件实际PCD测量值与预设分组范围值比较对工件进行分组存放，下料推送气缸34将不同的工件从下料输送带31推至不同的分组存放辊道。

下料输送带31的下料口处设置有读码器32和激光标刻机33，激光标刻机33标刻根据要求标刻二维码内容，标刻完成后由读码器32进行读取，并且将二维码数据与PCD测量值绑定存储。自动的激光标刻，有助于之后工件的自动追溯。

具体地说，当工件检测完成后，工件由旋转机械手14放置出料位置，激光标刻机33标刻根据要求标刻二维码内容，标刻完成后由读码器32进行读取，读取完成后驱动电机26经由传动链条带动下料输送带31使工件向后运动，根据工件检测结果对应组别，工件运动到相应位置时，由相应的下料推送气缸34推送至分组存放辊道，工件运动到末端最后由人工取出，自动的检测、分组使结果更为精密，避免了误差的产生。

进一步优化上述技术方案，分组存放辊道包括多条合格品辊道37和不合格品辊道36，不合格产品由下料推送气缸34推入不合格品区。不合格品辊道36上设置有封盖，封盖上设置有机械锁35，防止误操作取走工件。

分组存放辊道为前高后低的无动力辊轴，无动力辊轴靠重力将工件运动到分组存放辊道末端，结构简单，节省能源。

分组存放辊道的侧面设置有对射传感器，当任何一条分组存放辊道上的工件存放满后，对射传感器发出放满信号，以便工人及时取走工件，保证正常工作。

对于上述各个实施例中的VL外星轮自动分组仪，进料部分2包括架体、设置于架体上的整流输送带22和与上料台116垂直连接的上料输送带21、设置于上料输送带21末端且与上料台116平行设置的上料推送气缸24、设置于整流输送带22后端上面用于阻隔工件向上料输送带21一侧移动的三角挡板23。

上述结构中，进料部分2包括架体、整流输送带22和上料输送带21、上料推送气缸24和三角挡板23。

整流输送带22和上料输送带21设置于架体上，整流输送带22后端上面设置有三角挡板23，用于阻隔工件向上料输送带21一侧移动，人工将散落的工件放在整流装置，整流输送带22带动工件运动，工件到达前端的三角挡板23，三角挡板23阻隔使工件向右移动，运动到上料输送带21，对散乱的工件进行整流。

上料输送带21向前运动带动工件至末端，上料输送带21与上料台116垂直连接，上料输送带21的末端设置有上料推送气缸24，上料推送气缸24与上料台116平行设置，上料推送气缸24将工件从上料输送带21推送至上料台116，实现上料。

进一步优化上述技术方案，整流输送带22和上料输送带21通过驱动电机26和传动链条驱动，结构简单，易于控制。

整流输送带22的驱动电机26为正反转电机，当上料输送带21在进料位有工件时，整流输送带22可以反转，避开上料输送带21的工件，避免上料输送带21的进料工件和整流输送带22的本身工件相撞、堆叠。

上料输送带21的外侧设置有宽度限位板28，用于调节上料输送带21的宽度，调整宽度限位板28位置能够适应不同直径规格的产品。需要说明的是，上料输送带21的宽度应大于一个工件的尺寸，且小于两个工件的尺寸，防止上料输送带21的工件在宽度方向上堆叠。

上料输送带21的后部设置有限高块27，防止工件在高度方向上堆叠。

上料输送带21的末端设置有末端限位块25，防止工件掉脱出上料输送带21。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

以上对本发明所提供的VL外星轮自动分组仪进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种VL外星轮自动分组仪，其特征在于，包括检测部分(1)、分别与所述检测部分(1)的上料台(116)和下料位置连接的进料部分(2)和出料分组部分(3)，所述检测部分(1)包括设置于工作台上的基面识别装置(11)、圆周定位装置(12)以及测量装置(13)，

基面识别装置(11)与进料部分(2)连接，用于判定工件基面的朝向是否正确，如果是则继续将工件向下流转至圆周定位装置(12)，如果否则将工件翻转后再向下流转至圆周定位装置(12)；

圆周定位装置(12)用于将工件的方位调整到与测量装置(13)的检测方位相同的位置；

测量装置(13)用于测量检测工件时位移传感器(1301)的实际压缩量，将实际压缩量与标准压缩量进行比较，得出工件的PCD值，所述标准压缩量为通过标准测量仪器测量标准样件时位移传感器(1301)的压缩量获得的，所述标准样件的PCD值已知；

所述测量装置(13)包括定位基准板(131)、等分分布于所述定位基准板(131)周部的多组测量单元、安装于所述定位基准板(131)上端面且具有开口的导向块(134)，

所述测量单元包括与定位基准板(131)相对固定的固定座(1308)、固定于所述固定座(1308)侧面的伸缩缸(1300)、固定于所述固定座(1308)外端上端面的位移传感器(1301)、固定于所述固定座(1308)中间槽的两根导向轴(1304)、套装于所述导向轴(1304)上的滑块(1307)和压缩弹簧(1306)、固定于所述滑块(1307)上端面的固定块(1302)，所述位移传感器(1301)和固定块(1302)的外端通过测量弹簧连接，所述伸缩缸(1300)和滑块(1307)通过顶杆(1309)连接，所述压缩弹簧(1306)位于所述滑块(1307)和固定座(1308)的内端之间，所述固定块(1302)的内端有能够与工件球道相配合且能够伸出所述开口与工件球道相切的测头(1305)。

2.根据权利要求1所述的VL外星轮自动分组仪，其特征在于，所述测量单元包括一对定位测量单元(133)和若干对浮动测量单元(132)，所述定位测量单元(133)的两根导向轴(1304)和滑块(1307)孔之间均设置有直线轴承(1303)，所述浮动测量单元(132)的其中一根导向轴(1304)和滑块(1307)孔之间设置有直线轴承(1303)，另一根导向轴(1304)与滑块(1307)孔之间留有间隙。

3.根据权利要求1所述的VL外星轮自动分组仪，其特征在于，还包括标定装置(15)，所述标定装置(15)包括标定基座(151)和安装于所述标定基座(151)上的定位球(152)，

还包括旋转机械手(14)，旋转机械手(14)位于标定装置(15)、圆周定位装置(12)、测量装置(13)、出料分组部分(3)中心，用于对在标定装置(15)、圆周定位装置(12)、测量装置(13)、出料分组部分(3)上的工件进行搬运。

4.根据权利要求3所述的VL外星轮自动分组仪，其特征在于，所述旋转机械手(14)包括伺服电机(141)、与所述伺服电机(141)通过同步齿形带和同步带轮连接的旋转主轴(142)、用于固定所述旋转主轴(142)的主轴基座(145)、固定于所述旋转主轴(142)上端的固定架、均匀分布于所述固定架上的四个滑台座、分别通过上下气缸(144)安装于滑台座上的气动夹爪(143)，所述标定装置(15)、圆周定位装置(12)、测量装置(13)、出料分组部分(3)相隔90°分布。

5.根据权利要求1所述的VL外星轮自动分组仪，其特征在于，基面识别装置(11)包括机架、固定于机架上的横移气缸(115)和具有顶升块(118)的上料台(116)、设置于所述上料台(116)末端的挡块(119)和正反检测传感器(1110)、固定于所述机架下且与顶升块(118)连接的顶升气缸(117)、安装于所述机架上且与横移气缸(115)连接的横移滑台(111)、固定于所述横移滑台(111)上的升降气缸(1113)、安装于所述横移滑台(111)上且与升降气缸(1113)连接的升降滑台(1112)、安装于所述升降滑台(1112)上的旋转气缸(112)、安装于所述旋转气缸(112)上的夹爪气缸(1111)、与所述夹爪气缸(1111)连接的开口夹(113)。

6.根据权利要求1所述的VL外星轮自动分组仪，其特征在于，所述出料分组部分(3)包括框架、与所述下料位置连接的下料输送带(31)、设置于所述下料输送带(31)的下料口处的读码器(32)和激光标刻机(33)、与所述下料输送带(31)垂直连接的多条分组存放辊道、设置于所述下料输送带(31)处且分别与每条所述分组存放辊道对应的多个下料推送气缸(34)。

7.根据权利要求6所述的VL外星轮自动分组仪，其特征在于，所述分组存放辊道包括多条合格品辊道(37)和不合格品辊道(36)，所述不合格品辊道(36)上设置有封盖，所述封盖上设置有机械锁(35)；

所述分组存放辊道为前高后低的无动力辊轴；所述分组存放辊道的侧面设置有对射传感器。

8.根据权利要求1所述的VL外星轮自动分组仪，其特征在于，所述进料部分(2)包括架体、设置于所述架体上的整流输送带(22)和与所述上料台(116)垂直连接的上料输送带(21)、设置于所述上料输送带(21)末端且与所述上料台(116)平行设置的上料推送气缸(24)、设置于所述整流输送带(22)后端上面用于阻隔工件向上料输送带(21)一侧移动的三角挡板(23)。

9.根据权利要求8所述的VL外星轮自动分组仪，其特征在于，所述整流输送带(22)和上料输送带(21)通过驱动电机(26)和传动链条驱动，所述整流输送带(22)的驱动电机(26)为正反转电机；

所述上料输送带(21)的外侧设置有用于调节所述上料输送带(21)宽度的宽度限位板(28)，所述上料输送带(21)的后部设置有限高块(27)，所述上料输送带(21)的末端设置有末端限位块(25)。

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